import TextRed from "../styleComponents/textRed"
import Level from "./level"

### [计算机系统的层次结构](#one)
计算机的系统 = 硬件 + 软件<br />
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    硬件（运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备）<br />
    软件（系统软件、应用软件）<br/>
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从使用语言的角度看，一台通用的计算机系统可以看成是<TextRed text="按功能划分" />的多层机器级组成的层次结构。

<Level />

定义<br />
机器被定义为能<TextRed text="存储" />和<TextRed text="执行" />相应语言程序的算法和<TextRed text="数据结构" />的集合体.
实际上，只有<TextRed text="二进制机器指令" />，即传统所讲的机器语言与机器硬件对应，方可直接被硬件识别和执行

各机器间的实现采用翻译技术或解释技术，或两种技术的结合。,<br />
翻译（Trans-lation）技术是先用转换程序将高一级机器级上的程序全部转换成低一级机器上等效的程序<br />
解释（Interpretation）技术则是在低级机器上用它的一串语句或指令仿真高级机器上的一条语句或指令的功能，是通过对高级机器语言程序中的每条语句或指令逐条解释的技术。<br />
就目前来看，M0用硬件实现，M1用微程序（固件实现）,M2到M5多数是用软件实现。<br />
固件是一种具有软件功能的硬件。bios.<br />
以软件为主的机器称为虚拟机器。<br/>

### [计算机的系统结构，组成和实现](#two)

1.2.1<br/>
计算机系统结构的定义：是对计算机系统中各级界面的定义及其上下功能的分配。每级都有自己的系统结构<br />
透明性的概念：如果客观存在的事物在某个角度看不到，则称对它是透明的。
计算机系统结构研究的是软硬件之间的功能分配，以及对传统机器级界面的确定，为机器语言、汇编语言程序设计者或编译程序生成系统设计或生成的程序能在机器上正确运行，提供应看到的和遵循的基本属性。<br/>
就目前的通用级来说，计算机系统结构的属性包括<br />
1）硬件能<TextRed text="直接" />识别和处理的数据类型及格式等的数据表示。<br />
2）<TextRed text="最小" />可寻址单位，寻址种类，地址计算等的寻址方式。<br />
3）通用/专用寄存器的设置数量、字长、使用约定等的寄存器<TextRed text="组织" />。<br />
4）进制或汇编指令的操作类型、格式、排序方式、控制机构等的<TextRed text="指令系统" />。<br />
5）主存的<TextRed text="最小" />编址单位、编址方式、容量、最大可编址空间等的存储系统组织。<br />
6）<TextRed text="中断" />的分类与分级、中断处理程序功能及入口地址等的中断机构。<br />
7）系统机器级的<TextRed text="管态" />和<TextRed text="用户态" />的定义与切换。<br />
8）为<TextRed text="输入/输出设备" />的连接、使用方式，流量、操作结束、出错指示等的机器级I/O结构。<br />
9）系统各部分的<TextRed text="信息保护方式" />和保护机构等属性。<br />


1.2.2  计算机组成与计算机实现的定义。<br/>
计算机组成指的是计算机系统结构的<TextRed text="逻辑实现" />，包括机器级内部的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。<br />
计算机组成着眼于机器级内部各事件的<TextRed text="排序方式" />与<TextRed text="控制机构" />，各部件的功能及各部件间的联系。<br/>
计算机组成设计要确定的方面，一般应包括：<br/>
1）数据通路宽度（数据总线一次并行传送的信息位数）。<br/>
2）专用部件的设置（是否设置乘除法，浮点运算、字符处理、地址运算等专用部件，设置的数量与机器要达到的速度、价格及专用部件的使用频率等有关）。<br/>
3）各种操作对部件的共用程度（分时共享程度高，虽然限制了速度，但价格便宜。设置部件多降低共享程度，因操作并行度提高，可提高速度，但价格也会提高）。<br/>
4）功能部件的并行度是（是用顺序串行，还是用重叠、流水或分布式控制和处理）。<br/>
5）控制机构的组成方式（用硬件还是微程序控制，是单机处理，还是多机或功能分布处理）。<br/>
6）缓冲和排队技术（部件间将如何设置及设置多大容量的缓冲器来协调它们的速度差，是用随机、先进先出、先进后出、优先级，还是用循环方式来安排事件处理的顺序）。<br/>
7）预估、判断技术（用什么原则为优化性能预测未来行为）。<br/>
8）可靠性技术（用何种冗余和容错技术来提高可靠性）。<br/>

计算机实现指的是计算机组成的<TextRed text="物理实现" />，包括处理机、主存等部件的物理结构，器件的集成度和速度，器件、模块、插件、底板的划分与连接，专用器件的设计，微组装技术，信号传输，电源，冷却及整机装配技术等。<br />
计算机实现的设计着眼于<TextRed text="器件技术" />和<TextRed text="微组装技术" />和，其中器件技术起着主导作用。<br />
确定指令系统中是否要设置乘法指令属于计算机系统结构。<br />
主存容量与编址方式（按位、按字节，还是按字访问等）得确定属于计算机系统结构。<br />

### [计算机系统的软硬件取舍及定量设计原理](#three)
 软硬件的功能分配是计算机系统结构的主要任务。<br/>
 提高硬件功能的比例可提高解题速度,减少程序所需的存储空间，但是增加硬件成本，降低硬件利用率和计算机系统的灵活性及适应性;而提高软件功能的比例可降低硬件成本,提高系统的灵活性、适应性，但解题速度会下降，软件设计费用和所需的存储器用量增加。<br />
原则一： 应考虑在现有硬、器件（主要是逻辑器件和存储器件）条件下，系统要有高的性能价格比，主要从实现费用、速度和其他性能要求来综合考虑。

### [软件、应用、器件的发展对系统结构的影响](#one)
### [系统结构的并发性开发](#one)


